若地球大氣的氧氣含量突然翻倍,100年后,地球會變成什麼樣?或會重回巨蟲時代

說出來你可能不信,我們人類是「厭氧生物」,真正需要氧氣的,是我們 身體里的線粒體

它被認為是遠古的好氧生物,與厭氧生物進行合作,最終形成了今天的細胞結構

身體里的線粒體

地球生命的初始版本,是 不需要氧氣的,氧氣濃度上升,并不會讓人類的有氧呼吸加強,反而會加速體內線粒體的消耗,最后壽命縮短。

人類的老化過程,其實也就是我們的氧化過程

那麼,地球上的氧氣是怎麼來的?氧氣濃度升高會怎樣?哪些生物能適應高濃度氧氣含量?

如果長時間持續高氧,地球會怎樣?讓我們做個設想,假如地球大氣的氧氣含量突然翻倍,100年后的地球會變成什麼樣?

氧氣濃度升高會怎樣?

地球歷史上,真的出現過高濃度氧氣時代,那就是石炭紀,距今大約3.55億年至2.95億年,又被稱為「 巨蟲時代」。

在石炭紀,節肢動物的體型普遍都很大

宛如鴿子一樣大的巨脈蜻蜓,翼展半米的巨型知了,體長70厘米的肺蝎,1米以上的巨型馬陸。

石炭紀時期的生物

如果人類穿越到石炭紀,會以為自己看見了異形。

這是因為, 節肢動物的呼吸依靠的是身體上的氣門,體型越大越能吸收更多的氧氣。

氣門之間通過神經相連,節肢動物的神經與脊椎動物不一樣,傳導速度非常慢,跟人類走路的速度差不多。

所以,體型越大的節肢動物,行動也更緩慢。

但是氧氣濃度會減小這個劣勢,因此石炭紀成為了節肢動物,尤其是昆蟲進化的黃金時期

石炭紀時期的巨型蜻蜓化石

如果現在地球上的氧氣濃度翻倍,從21%變為42%,石炭紀的氧氣含量最高峰是大約45%,平均濃度35%左右。

也就是說, 我們的地球將重回石炭紀。可能一開始會有很多動物無法適應高濃度的氧氣, 比如人類

我們對于氧氣的要求非常高,一般來說, 我們每分鐘消耗0.25—0.3升的氧氣

因此健康的氧氣濃度只能在19.5%至23.5%,超過或者低于這個值,人體就會有不良反應。

人類離不開氧氣

42%的氧氣濃度,已經超過了人體承受的極限,人類會氧氣中毒

高濃度氧氣會使呼吸中樞出現麻痹,導致人體呼吸停止或者放緩,結果活活憋死在氧氣中。

此外,氧氣進入人體后,會變成自由基,與細胞內的很多有機物結合,造成 細胞的氧化

我們都見過被氧化的蘋果是怎樣的,那麼我們的細胞就會變成這樣。

新鮮蘋果和被氧化后的蘋果對比

被氧化的細胞壽命會縮短,所以人的壽命也會縮短,氧氣翻倍,人類壽命被砍半。

不只是人類,大部分動物都無法擺脫這場氧氣浩劫, 只不過,地球上的生物不可能完全滅絕

哪些生物能適應高濃度氧氣?

首先從高濃度氧氣之下崛起的, 是植物

我們總是關注生物史上的那些霸主,忽略「人畜無害」的植物所隱藏的實力。

歷史上有多次滅絕事件都是植物制造出來的,并且拉著一大堆動物陪葬。

比如石炭紀雨林崩潰,就是植物吸干了地層和大氣的碳、氮、磷、鉀,導致二氧化碳濃度降低,一波全球變冷大部分物種涼涼。

模擬石炭紀雨林

再者,進入新生代之后,由于環境變化,氧氣濃度也逐漸降低,低矮的灌木和草取代了森林。

結果很多動物不能吃草,又涼了, 植物作為生產者,總是第一波進化

高濃度的氧氣會讓很多樹長得比原來高,草地也像用了生發水一樣變成森林,森林覆蓋率翻倍。

高大的樹木離不開氧氣的供給

植物的繁盛會促使動物的興旺,節肢動物們再次迎來了自己的時代,巨蟲們會再次降臨在大地上。

脊椎動物中,鳥類將成為代表,重現榮光,這是因為鳥類有氣囊系統,這能幫助它們在缺氧或者高氧的情況下,適應環境。

不過哺乳動物就比較悲催了,因為氧氣濃度增加對哺乳動物來說是要命的,很多哺乳動物可能抗不過最初,導致幸存下來的都是小體型,這讓節肢動物和鳥類有機會搶占一些空缺的生態位。

值得注意的是, 脊椎動物不會因為氧氣濃度的增加而體型變大,只有陸地節肢動物才會如此

而且它們的長大也是有極限的, 歷史上最大的節肢動物是萊茵耶克爾鱟,體長2米,但是它只能食腐,不能成為積極的掠食者。

萊茵耶克爾鱟 已經滅絕

如果高氧環境持續的時間很久,那麼最后還是脊椎動物的天下。

長時間后地球會變成什麼樣子?

如果高氧環境持續100年,那麼這段時間是生物們的適應階段。

人類會成為第一個出局的物種,處于食物鏈的頂端,受到的打擊是最大的

這一時期,哪怕是節肢動物也過得不好, 因為地球已經維持原先的21%含量太久

大家都需要時間來緩解高氧帶來的副作用,只不過有些物種緩著緩著就直接成為歷史了。

適應期不止100年這麼短,可能這場自然選擇會持續上萬年,直到地球上的生物都能適應高含量的氧氣。

生物熬過了適應期,那麼接下來就是它們繁盛的階段。

人類的出局,讓地球的空間瞬間多了起來,城市被綠色植物覆蓋,參天大樹再次遍布陸地

除了建筑能代表人類來過, 其他人類的痕跡會被慢慢瓦解

巨型的昆蟲會飛過天空,但是它們不會制霸天空,因為鳥類還在,食蟲的哺乳動物還在。

或許巨型蜻蜓有一次登上歷史舞臺

總之,這場氧氣含量增加,只有人類受到的傷害最大,真正的「只有人類受傷的世界」。


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